Причины движений и деформаций земной коры

Поскольку масштаб горизонтальных движений намного превосходит масштаб вертикальных, начнем с первых. Источником горизонтальных движений, согласно теории литосферных плит, служат конвективные течения в мантии, вызываемые ее разогревом, движения эти направлены в противоположные стороны (спрединг) от осей срединно-океанических хребтов, от осей глубоководных окраинных и внутренних морей, а также континентальных рифтов и навстречу друг другу (субдукция) в зонах глубоководных желобов и столкновения континентальных плит и происходят со скоростью в несколько (до 20) см в год. От зон столкновения континентальных плит континентальных плит они могут распространяться в пределах этих плит, как показывает пример Центральной Азии, на расстояние до тысячи и более км.

Причиной расходящихся горизонтальных движений служат восходящие течения в мантии, сходящихся – нисходящие.

Более скоротечные, распространяющиеся на меньшее расстояние и затрагивающие лишь самую верхнюю часть мощностью обычно не более км, горизонтальные смещения связаны с действием силы тяжести (это фактически крупные оползни). Необходимый для проявления гравитации уклон создается поднятиями, т.е. вертикальными движениями.

Причины вертикальных движений более многообразны, чем горизонтальных:

- подъем относительно легких выплавок из астеносферы, который одновременно служит и причиной расходящихся горизонтальных движений, а также

- разогрев литосферы над этими восходящими горячими мантийными струями

- охлаждение литосферы по мере ее удаления от осей спрединга вызывает опускания в океанах (достигают максимальных значений в зонах глубоководных желобов)

- процессы регионального метаморфизма и гранитообразования в сейсмофокальных зонах, выходящих на поверхность вдоль осей желобов, ведут к увеличению мощности легкой континентальной коры и, следовательно, к ее изостатическому всплытию, что и приводит к поднятию и образованию первичных (эпигеосинклинальных) горных сооружений

- столкновение континентальных плит, которое сопровождается повышением теплового потока, которое, в свою очередь, способствует подъему астеносферы и росту поднятий

- денудация сводов поднятий влечет за собой по закону изостазии их дальнейший подъем, а накопление осадков в прогибах – их дальнейшее опускание

- изостазия вызывает также опускание площадей, на которых формируются ледниковые щиты типа антарктического или грендландского, и подъем площадей, освободившихся от ледникового покрова, как Балтийский или Канадский щиты (снятие нагрузки)

- своды поднятий испытывают растяжения с образованием рифтов, погружением их днищ и расхождением краев

 

Пологие складки и флексуры, характерные для платформенного чехла, образуются, видимо, вследствие неравномерного опускания блоков фундамента платформ при его постоянном охлаждении или подъеме при разогреве.

 

Итак, движения и деформации земной коры нельзя свести к действию одного какого-либо механизма. Но в общем можно заключить, что они вызываются взаимодействием двух главных факторов: накоплением в недрах Земли тепла радиоактивного распада и дифференциации по плотности мантийного вещества, приводящего к нарушению равновесия масс горных пород, и действия силы тяжести, стремящегося восстановить это равновесие.

 

Изучение тектонических движений геологического прошлого убедило исследователей в том, что движения проявлялись на протяжении всей истории Земли. Скорость их изменялась от места к месту, от эпохи к эпохе, но в среднем не превышала наблюдаемую в настоящее время, а скорее была более низкой.

При этом вертикальные движения в тектонически спокойных районах обнаруживали знакопеременный колебательный характер наряду с сохранением определенной преобладающей направленности. Горизонтальные движения отличались большей, хотя и не абсолютной, устойчивостью знака перемещения. Вследствие этого их суммарная амплитуда оказалась гораздо более значительной, достигая многих сотен и даже (в океанах) первых тысяч км по сравнению с вертикальными движениями (первые десятки км). Амплитуда последних зафиксирована смещениями подошвы коры -–поверхности Мохоровичича или выведением на дневную поверхность нижних горизонтов континентальной коры, метаморфизованных на гл. 30-40 км в условиях высоких температур и давлений (гранулитовая фация метаморфизма).